[发明专利]一种用CSP生产抗拉强度为1800MPa级高塑韧性汽车结构件用钢及生产方法

说明书

一种用CSP生产抗拉强度为1800MPa级高塑韧性汽车结构件用钢，其化学成分及重量百分wt%含量：C：0.28～0.32%，Si：1.45～1.85%，Mn：1.80～2.70%，P≤0.020%，S≤0.010%，Als：0.012～0.080%，Cr：0.41～0.55%，Ti：0.015～0.085%，Nb:0.046～0.055%，B：0.002～0.004%，N≤0.004%；工艺：铁水脱硫；电炉或转炉冶炼及精炼；连铸；第一次除鳞；均热；第二次除鳞；轧制；层流冷却；卷取；开卷落料或酸洗后落料成坯料；对坯料加热；冲压成型；进行零件表面的清理、切边、切孔。本发明不仅屈服强度≥980MPa，抗拉强度≥1750MPa，延伸率≥10％，还能使强塑积在17.9~22.3GPa·%，完全满足了电动汽车的B级轿车结构件高抗碰撞性能和碰撞吸能特性要求。

技术领域

本发明涉及一种汽车用钢及生产方法，确切地属于一种抗拉强度为1800MPa级高塑韧性汽车结构件用钢及生产方法，其更适用于电动汽车的B级轿车结构件用钢。

背景技术

随着汽车工业的发展，中国汽车市场出现了连续下滑现象。如2020年度，中国汽车产销量分别为2522.5万辆和2531.1万辆，产销量同比分别下降2.0％和1.9％。在汽车市场产销饱和的背景下，汽车质量提升与产业升级迫在眉睫，汽车制造逐渐向轻量化、智能化、网联化方向发展，因此对轻量化车身用超高强度材料提出了更高的要求。

目前世界范围内掀起了发展汽车用超高强度结构件用材料的研究高潮，主要分两类：一类是冷冲压成形超高强度汽车结构件，这类产品的设计主要是采用高合金含量钢铁材料，其是向钢中加入大量的合金元素，提高钢的淬透性的同时，提高奥氏体的室温稳定性，从而保证开发的钢具有超高强度和良好的成形性能。但是，这类钢的合金成本高、工艺复杂、制造过程困难、成材率低，且在零件制造过程中极易出现回弹、开裂、零件尺寸精度差等问题。另一类是在零件制造过程中采用合适的热处理工艺方式实现零件的高强化，这类零件用钢的合金含量较冷冲压成形零件用超高强度钢低，主要通过成形前或成形后的热处理工艺得到超高强度零件。但现有技术生产此类钢的强塑性较差，用来表征汽车用高强度零件用材成形能力及碰撞过程中吸收形变能大小的强塑积只有5～10GPa·％左右，不能满足汽车行业日益发展的车身轻量化及高碰撞安全与吸能性能的要求。

经检索：

中国专利公开号为CN 101381839B的文献，公开了《一种高强塑积合金钢及其热处理工艺》。该文献的高强塑积合金钢的化学成分百分含量为：C：0.03～0.05％，Mn：30±0.5％，Al：3±0.5％，Si：3±0.5％，其余为铁；其需要加热到1100℃保温2～5小时，然后迅速投入水中淬火。所得工件的抗拉强度为650～700MPa，断后延伸率为55～70％，强塑积为35～49GPa·％。虽然此发明钢的强塑积较高，但是其合金含量也较高，尤其是锰含量达到了30％，同时其需要较长时间的热处理，其不仅工业化生产难度大，而且合金成本和能源消耗高，强度只有650～700MPa，其虽然强塑积较高，但是强度偏低，不能满足轻量化车身设计对高抗碰撞性和高吸能性能结构件的要求。

中国专利公开号为CN 107587052A的文献，公开了《一种汽车结构件用冷轧高强钢及其制造方法》。其主要成分的重量百分比为：C 0.06-0.08％，Mn 0.65-0.95％，Si≤0.05％，P≤0.015％，S≤0.015％，Als 0.030-0.055％，Nb 0.025-0.040％，Ti 0.010-0.030％。依次通过热轧轧制、酸洗冷连轧、连续退火、平整和拉矫，获得的高强度钢板屈服强度330-400MPa，抗拉强度410-500,Pa，断后延伸率≥25.0％。该方法虽然能生产一种汽车结构件，但是由于其元素设计不合理，导致强度较低，不能满足汽车轻量化设计对超高强度零件的要求。